“土木工程制圖”課程教學(xué)方法探討

□楊 駿 藍明菊

“土木工程制圖”是高等學(xué)校土木工程專業(yè)的一門專業(yè)基礎(chǔ)課，內(nèi)容分為三大組成部分：畫法幾何、專業(yè)工程制圖和計算機制圖。畫法幾何主要是研究在二維平面上表達三維空間形體的方法。通過點、線、面、體投影原理的分析，培養(yǎng)學(xué)生的圖形表達能力和解決空間幾何問題的能力，以及學(xué)生的形象思維、邏輯思維和空間想象能力，并為工程制圖的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。專業(yè)工程制圖是在學(xué)習(xí)國家制圖標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的基礎(chǔ)上，運用畫法幾何基礎(chǔ)知識進行專業(yè)圖形的閱讀，學(xué)習(xí)繪制的方法，并為后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程設(shè)計、畢業(yè)設(shè)計打下基礎(chǔ)。計算機制圖部分則是在掌握專業(yè)工程手工制圖的基礎(chǔ)上，培養(yǎng)學(xué)生運用計算機繪制圖形的技能。該課程具有空間性強、邏輯性強、連貫性強和實踐性強的特點，對于剛進入高校的學(xué)生來說，還沒有接觸到相關(guān)專業(yè)課程知識，同時缺乏必要的空間想象力，如何有效培養(yǎng)他們的繪制、閱讀工程圖樣的能力成為教師面臨的難題。學(xué)生普遍認為該課程是一門比較難懂、難學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課，教師應(yīng)針對學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中存在的一些問題，進行積極探討，適當(dāng)調(diào)整課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法及手段，從而調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動性，這對后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)和專業(yè)人才培養(yǎng)具有重要的意義。

一、教學(xué)現(xiàn)狀及存在問題

1.制圖規(guī)范不重視?！巴聊竟こ讨茍D”實踐性較強，由于工程圖紙是工程界的通用語言，國家制定了相關(guān)的制圖規(guī)范，對工程字體、線型、比例、尺寸、符號等制定了標(biāo)準(zhǔn)。然而，學(xué)生在練習(xí)過程中并不重視國家標(biāo)準(zhǔn)的重要性，經(jīng)常出現(xiàn)漢字書寫隨意、字號大小不一致、線型線寬錯誤、尺寸標(biāo)注錯誤、圖名比例缺失、圖樣布局不合理等違反國家制圖標(biāo)準(zhǔn)要求的情況。同時，在后期的專業(yè)課程設(shè)計中指導(dǎo)教師對圖紙的重視程度不夠，更多地強調(diào)相關(guān)課程的知識而忽視了圖形的表達，造成學(xué)生對制圖標(biāo)準(zhǔn)的認知不能得到有效的延續(xù)。

2.教學(xué)手段對教學(xué)效果的影響。為了達到應(yīng)用型本科教學(xué)的培養(yǎng)目標(biāo)，加強實踐環(huán)節(jié)的鍛煉，各個學(xué)校對專業(yè)基礎(chǔ)課的理論課時進行壓縮。這樣，在較少的課時內(nèi)完成相關(guān)知識內(nèi)容的講解，對每位教師也提出了挑戰(zhàn)?；谡n時的壓縮、教學(xué)內(nèi)容不減情況下，多數(shù)教師選擇了多媒體教學(xué)模式，這種教學(xué)方法講解課程內(nèi)容生動形象，但由于講授中課件播放速度快、圖形展開不分步驟、信息量大，學(xué)生在上課過程中極易產(chǎn)生疲勞，反而不利于對知識的掌握，易出現(xiàn)“上課聽懂，作業(yè)不懂”的現(xiàn)象，嚴重影響了授課質(zhì)量和效果。

3.畫法幾何與專業(yè)制圖聯(lián)系不緊密。畫法幾何主要研究空間幾何要素和形體在平面上的表達方法，研究在平面上用幾何作圖的方法來解決空間幾何問題。專業(yè)制圖是培養(yǎng)學(xué)生掌握繪制與閱讀復(fù)雜工程圖的知識、方法與技能。學(xué)生在學(xué)習(xí)中并不理解畫法幾何與專業(yè)制圖的聯(lián)系，導(dǎo)致學(xué)習(xí)中缺少主動性，作業(yè)畫圖不認真，標(biāo)注隨意，結(jié)果出現(xiàn)錯誤。

二、教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容的改進

1.適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，靈活布置作業(yè)。當(dāng)前土木工程制圖教材都以“緒論、畫法幾何、制圖基本知識、專業(yè)工程圖”的順序編排，這種順序授課內(nèi)容具有知識延續(xù)性好、循序漸進性強的特點。但由于把制圖基本知識放在后面講授，前期畫法幾何作業(yè)繪制線型往往較為混亂，漢字、字符隨意書寫，不能較好地引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成良好的繪圖習(xí)慣。因此，調(diào)整教學(xué)內(nèi)容按照“緒論、制圖基本知識、畫法幾何、專業(yè)工程圖”的順序講授，在制圖基本知識講授中聯(lián)系工程實例進行線型分析，引入國家制圖標(biāo)準(zhǔn)要求，強調(diào)制圖線型的重要性，同時針對往屆學(xué)生在制圖中經(jīng)常出現(xiàn)的錯誤，用幻燈片進行展示，并與規(guī)范圖形進行比較，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)中能夠很快掌握要點，一開始就養(yǎng)成規(guī)范制圖的良好習(xí)慣。

教材質(zhì)量的高低也直接影響課程教學(xué)目標(biāo)的實現(xiàn)，教師要尊重教材，但不要盲目信任教材。目前許多教材在畫法幾何部分內(nèi)容編寫較為合理、完善，但對專業(yè)制圖部分內(nèi)容反而出錯較多，這就需要教師具有良好的工程制圖實踐經(jīng)驗。筆者授課采用《畫法幾何及土木工程制圖》這本教材，在畫法幾何部分知識點條理清晰、層次分明、重點突出，但專業(yè)制圖部分內(nèi)容卻出現(xiàn)了不少問題，圖形中出現(xiàn)平面圖、立面圖漏標(biāo)、錯標(biāo)、多標(biāo)尺寸，標(biāo)高數(shù)值標(biāo)注不標(biāo)準(zhǔn)，軸線標(biāo)注違反規(guī)范，圖例符號繪制不嚴謹，框架柱設(shè)置不符合結(jié)構(gòu)專業(yè)設(shè)計的相關(guān)要求等。針對課本中專業(yè)圖形出現(xiàn)的問題，筆者按照制圖標(biāo)準(zhǔn)要求，根據(jù)課本圖形繪制出一套完整、詳細的工程圖，在授課過程中與課本中專業(yè)圖出現(xiàn)的問題進行比較講解，學(xué)生在練習(xí)過程中對國家制圖規(guī)范的理解更加深刻，取到了良好的教學(xué)效果。

筆者在作業(yè)布置中通常嚴格要求學(xué)生按照制圖標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在A3繪圖紙上繪制圖幅線、圖框線、標(biāo)題欄，按照標(biāo)準(zhǔn)字號打出字格，讓學(xué)生在格子中進行漢字的規(guī)范書寫，線型、漢字一起練習(xí)，然后針對每個學(xué)生的弱點進行強化訓(xùn)練，學(xué)生經(jīng)過幾次訓(xùn)練，均能養(yǎng)成良好的繪圖習(xí)慣。在專業(yè)工程制圖作業(yè)中，前期讓學(xué)生按照制圖標(biāo)準(zhǔn)進行課本圖形的描繪，后期給學(xué)生繪制出一張辦公建筑的一層平面圖，讓學(xué)生根據(jù)圖形進行二層平面圖、立面圖、剖面圖的繪制，這樣學(xué)生在進行圖形繪制過程中不斷思考建筑各個構(gòu)配件的形狀、位置、畫法等，變被動接受為主動請教，大大提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性。

2.注重教學(xué)方法的引導(dǎo)，靈活運用多媒體軟件。

為解決本課程教學(xué)內(nèi)容多而課時不斷壓縮等問題，大部分教師采用多媒體教學(xué)。這種教學(xué)方式可以做到圖文并茂，以直觀的形式使抽象難懂的內(nèi)容變得形象具體，引導(dǎo)學(xué)生多向思維，實現(xiàn)啟發(fā)式教學(xué)，從而拓寬教學(xué)知識面，豐富教學(xué)信息量，提高教學(xué)效率。

同時土木工程制圖內(nèi)容主要是識讀專業(yè)圖形和講授國家制圖標(biāo)準(zhǔn)，沒有過多的理論推導(dǎo)，教學(xué)時應(yīng)采用多媒體的方式進行教學(xué)。傳統(tǒng)的板書授課多輔以掛圖、模型教學(xué)，這種教學(xué)方法單一，而專業(yè)工程圖繪圖量較大，課堂上教師根本無法在黑板上進行繪制，而常用的掛圖圖形又比較單一，在講授中專業(yè)知識內(nèi)容時不能得到有效的擴展，不利于學(xué)生對專業(yè)圖形的掌握。

筆者在畫法幾何部分多媒體制作中，靈活運用軟件動畫功能，強調(diào)圖形繪制的步驟展示，讓圖線在對學(xué)生引導(dǎo)、講授過程中一步一步完成，同時控制好動畫播放速度，留給學(xué)生思考的時間。在圖形的演示過程中注重圖形的分析，闡述各部分內(nèi)容的重點、難點、解決思路及圖形的繪制方法，取得了良好的教學(xué)效果。專業(yè)工程圖形因圖形較大，各圖形之間存在相關(guān)聯(lián)系，用多媒體授課，往往后排同學(xué)看不清楚，在展示圖形的同時，可進行分段圖形展示，將節(jié)點處放大展示，做好相關(guān)知識點之間的切換，同時利用好軟件的輔助功能。講授專業(yè)圖形畫法時，針對學(xué)生繪圖依舊延續(xù)中學(xué)時繪制圖形的特點，要強調(diào)專業(yè)工程畫圖步驟的演示，按照軸線、墻體、門窗等繪圖順序，由整體到局部、由大到小進行動畫演示。多媒體授課大大節(jié)省了教師大量板書、繪圖時間，節(jié)省下來的時間更要注重對學(xué)生作業(yè)內(nèi)容的講解。因?qū)W生在做作業(yè)時對題目進行了分析、理解、消化，碰到難以解答問題在課堂上會帶有目地性去聽，自覺地關(guān)注重點，變被動學(xué)習(xí)為主動學(xué)習(xí)，效果更好。

3.注重教學(xué)內(nèi)容的引導(dǎo)，強調(diào)知識點的相互連貫性。畫法幾何內(nèi)容講授中，很多老師注重對知識點重點、難點的講解，忽視了畫法幾何與專業(yè)工程圖之間的聯(lián)系，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中無法理解畫法幾何知識的實踐意義。筆者在授課時不斷強調(diào)畫法幾何內(nèi)容與專業(yè)工程圖之間的相互聯(lián)系。比如在制圖基本知識內(nèi)容中展示建筑平、立、剖面圖時，簡單介紹圖形的形成方法，為后面畫法幾何投影法內(nèi)容的引入進行鋪墊，如：畫法幾何知識中最大斜度線與工程中坡度線的關(guān)系、三面共點法與工程中坡面交線的關(guān)系、截交線與工程圖紙中斷面的關(guān)系等。同時也要講解畫法幾何知識與專業(yè)制圖的不同點，比如畫法幾何組合體講解尺寸標(biāo)注的基本要求不遺漏、不重復(fù)，而建筑專業(yè)有其特殊的尺寸標(biāo)注要求，要在講解尺寸分析的同時，向?qū)W生介紹專業(yè)制圖尺寸標(biāo)注的不同點；而畫法幾何形體視圖的名稱正立面圖（主視圖）、平面圖（俯視圖）、左側(cè)立面圖（左視圖）又與專業(yè)制圖不同，建筑專業(yè)是根據(jù)國家制圖標(biāo)準(zhǔn)按照建筑朝向（南立面圖）、定位軸線（①-⑩立面圖）命名等相關(guān)知識。

專業(yè)制圖部分更要注重對專業(yè)圖形的形成原理、表達方法的講解，并分析專業(yè)制圖與畫法幾何圖形的相互聯(lián)系與區(qū)別。比如，介紹建筑平、立、剖面圖時，注重圖形之間的相互關(guān)聯(lián)，利用畫法幾何里三視圖的形成，多面體截交線、相貫線的相關(guān)知識講解；建筑專業(yè)圖形中不可見的線不繪制，通常采用斷面、剖面的形式來表達，使不可見的線變?yōu)榭梢?，而畫法幾何學(xué)習(xí)中則必須要用虛線表示。在講授專業(yè)圖形畫法時，要重點結(jié)合國家制圖標(biāo)準(zhǔn)對圖形中圖線、字體、符號、圖例等相關(guān)繪制規(guī)定，并結(jié)合設(shè)計院繪圖人員設(shè)計出圖要求進行講解，這樣學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中才能做到理論聯(lián)系實踐，在看圖、畫圖過程中理解國家制圖標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。

綜上所述，本文闡述了目前大學(xué)關(guān)于“土木工程制圖”課程課堂教學(xué)過程中存在的一些問題，并給出了相應(yīng)的解決方法。實踐表明，運用現(xiàn)代教學(xué)手段，理論聯(lián)系實際，在教學(xué)過程中不斷總結(jié)，正確地引導(dǎo)學(xué)生，培養(yǎng)學(xué)生獨立觀察、分析、思考和解決問題的能力，是提高課程學(xué)習(xí)質(zhì)量的關(guān)鍵。

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